学习系统
作者简介：吴国祥（1967-），男，安徽桐城人，南通大学电子信息学院，副教授；沈晓燕（1969-），女，江苏南通人，南通大学电子信息学院，教授。（江苏 南通 226019）
基金项目：本文系南通大学教改项目（项目编号：2011B38）的研究成果。
中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）31-0058-02
近年来电子技术和微电子技术取得了巨大的进展，导致工业、农业、科技和国防发生了重大变革，极大地改变了人们的生活方式。因此，在高等院校电类相关专业开设电子技术课程具有重要的社会意义和应用价值。
“模拟电子技术”（以下简称“模电”）是高等院校电气、电子和通讯等电类专业的一门重要技术基础课程，具有较强的理论性和工程性。[1]该课程以半导体二极管、三极管等电子器件为基础，以模拟信号放大电路为核心，研究基本放大电路、反馈放大电路、功率放大电路、运算放大电路、信号处理与产生电路和电源稳压电路等。[2]“模电”课程的特点表现为二极管和三极管等器件的非线性、放大电路的复杂性（交直流信号共存）和分析计算的工程近似性。[3，4]
一、“模电”课程的地位
通过该课程的教学，使学生掌握模拟电子电路的基本工作原理、基本分析方法和基本应用技能，使学生能够对各种由分立器件或集成电路构成的基本电路单元进行分析和设计，为今后学习各类后续的电类专业课程、解决各种模拟电子系统中的工程实践问题打下坚实的基础。因此，“模电”在整个课程体系中起到了承前启后的作用，很多电类相关专业把“模电”作为考研课程。
二、目前“模电”教学中存在的问题
问题一：“模电”课程具有概念抽象、理论性强、原理复杂等特点，很多学生感到“模电”学习入门很难，学习积极性不高，且考试通过率低。
问题二：在“模电”理论教学中过多地进行繁琐的公式推导和习题训练，使学生片面地追求理论计算的精确性，忽略了对相关工程问题本质的理解和掌握。
问题三：部分学生动手能力差，个别同学甚至连万用表的使用都不会，严重地影响了“模电”实验教学水平的提高。
问题四：“模电”实验教学内容过于陈旧，很多实验教材已经沿用多年，且为验证性实验，学生只需“依葫芦画瓢”、连接实验线路就会得到预期的实验结果。这种手把手的教学方式，使学生完全处于被动状态，严重抑制了学生的学习兴趣和创新能力，影响了教学效果。
三、“模电”课程教学改革的建议
1.激发学生的学习兴趣
通过讲述电子技术发展史、最新动态和“模电”中的有趣现象等开阔学生视野和激发学生求知欲望。在第一次上“模电”课时，可以给学生展示一些简单的电子产品，使学生对“模电”课程产生感性认识与好奇心。
2.明确教师的地位和角色
在理论教学上，按照“教师为主、学生为辅”的模式进行课堂教学；在实验环节上，按照“学生为主、老师为辅”的模式进行指导，为学生创造大量的动手操作机会，充分锻炼学生的动手能力。
3.重基础理论，轻复杂计算
在“模电”教学过程中，对过于复杂的计算，尤其重复性的计算，仅要求学生学会或理解即可，重点讲解复杂计算的方法。
4.淡化内部原理，强调外部特性
在讲解集成放大电路、电源稳压电路等应用性较强的内容时，淡化内部原理，强调外部特性。
5.培养学生工程化的思维
培养学生工程化的思维，通过工程化近似方法来简化分析与计算，如H参数模型、理想运算放大器的“虚断”和“虚短”、深度负反馈条件下闭环放大电路的增益等，采取适当的工程近似，提高解决问题的效率。
6.理论与实践教学的配合与调整
对理论和实践教学内容进行精心策划，将原先安排在理论教学中的内容，如集成电路参数等内容调整到实验环节中去；对于部分理论教学内容，如反馈放大电路，淡化其应用性，强调基本原理和分析方法。
7.通过实践教学培养动手能力
实践教学是培养学生实际动手能力的重要环节，也是培养学生创新意识的重要途径。根据实践教学内容的难易程度，将“模电”的实践环节依次分为“模电”实验、“模电”课程设计、电子实习和电子大赛等，循序渐进地培养学生的实践动手能力。
8.通过仿真平台进行教学
在实验条件不足的情况下，通过EWB软件进行仿真教学，让学生能够对实验电路各种不同的情况进行仿真验证，以弥补实验条件的不足。
9.实行教考分离
在考核方式上采取教考分离，确保教学质量评价的公平公正。同一学期同一门课采用集体命题，用年级统一的标准来进行考核，这对授课教师也是一种考验，促使教师必须以科学严谨的态度对待日常教学，潜心研究教学内容，改进教学方法和提高教学质量。
10.坚持不懈地进行“模电”课程建设
“模电”课程建设是永无止境的，是一个长期、艰巨的过程，必须不断地进行积累，同时也应有阶段性建设目标，根据课程特点，不断地补充、完善教案和实验讲义。
四、采用板书与多媒体相结合的教学模式
传统板书教学布局规范美观，语言表达优美，讲课节奏流畅，师生交流融洽，实时更改方便，保留时间长，使学生有足够的时间思考和记录，有助于推理与分析。但和多媒体教学相比，比较单调、枯燥且教学容量相对较小，很难对动态过程进行清晰的表达和展示。多媒体课件集图、文、声、像信息于一体，具有集成性、多维性、交互性，可以营造生动逼真的教学环境，容易激发学生的学习兴趣，开发学生的潜能。但多媒体课件内容的连续性容易被幻灯片隔断，前后联系断续，长时间盯着屏幕容易造成视觉疲劳等不利因素，图形、文字出现较快，学生没有足够的思考时间。
实际教学中采用传统板书与现代多媒体相结合，相辅相成，可以取得较好的教学效果。对于基本原理和公式采用板书推导，以便学生思考与分析；对于复杂的动态过程采用动画来演示，如PN结中电子和空穴的扩散与复合，三级管内部多数载流子和少数载流子的运动，基极、发射极和集电极电流的形成等，采用flash动画演示可使其动态过程清晰明了。
五、构建“模电”网络课程学习系统
网络化教学是未来的发展趋势，美国知名高校如耶鲁、哈佛、麻省理工等都已纷纷在网上开设了公开课，国内很多高校如复旦，目前也开始了网络公开教学，实现了教学资源的共享。因此，南通大学电子信息学院的“模电”教学也必须与时俱进，利用网络技术实现了多元化教学。构建“模电”网络课程学习系统包括上传教学大纲、授课教案、模拟试题、实验指导等内容，并进行在线答疑、问题讨论、批改作业、学习测试等，这些措施使“模电”教学突破了课堂的时空限制，从“课内”向“课外”延伸，从“教室内”向“教室外”拓展。
六、教学实例
以讲解基区宽度调制效应为例。三极管放大是“模电”课程教学的核心内容，对基区宽度调制效应的分析与讲解，有助于学生对三极管内部载流子的运动和基极、集电极电流形成的理解，有利于掌握三极管放大电路的本质。其教学设计思路如下：
1.定义
在双极结型三极管（BJT）放大电路中，集电结反向偏置电压发生变化时，集电结空间电荷区厚度和基区有效宽度随之改变，这种现象称为基区宽度调制效应。
2.设疑1
图1为BJT共射极放大时的输入特性曲线。由图可见，随着uCE的增加，输入特性曲线右移，或者说uBE不变时，基极电流iB减小，试分析原因；当uCE>1V时，iB不再明显变化，试说明理由。
3.设疑2
图2为三极管共射极放大时的输出特性曲线，由图可见，uCE增大时输出特性曲线上翘，试解释现象。
4.思考题
图3为三极管共射极H参数模型，其表达式如（1）所示，式中rbe、μ、β、rce为共射极连接时的H参数，其物理意义分别为输出交流短路时的输入电阻、输入交流开路时的反向电压传输比、电流放大系数、输出交流开路时的输出电阻。试分析μ、1/rce的数值的数量级，并说明其对uBE、iC的影响程度。
（1）
在组织课堂教学时，通过课堂设疑，让学生积极地思考，变被动为主动。在学生回答问题后，再针对回答的问题进行分析和点评，让学生在这种互动式的交流中不知不觉地掌握教学内容。在教学中，还可以通过布置思考题的形式让学生对教学内容进行预习，思考和预习之后，再对所思考的内容进行详细的讲解。如本教学实例中，H参数的数量级一般为
（2）
式中μ、1/rce分别体现了uCE对uBE和iC的影响程度，其数值很小，若将其忽略，则输入特性曲线重合、输出为恒流、放大系数β恒定，从而简化模型，由此产生的误差在工程上往往是可以接受的。在讲解这些内容之后，还可以通过进一步设疑与提问来拓展学生的知识面和兴趣，如基区宽度调制效应对BJT的不同组态影响大小有何不同，如何优化BJT的输入、输出特性。
七、结束语
“模电”课堂教学效果的好坏很大程度上取决于教师对教学内容重点、难点的把握。笔者经过多年的“模电”教学实践，清楚地知道学生学习潜在的困难。在“模电”教学过程中，应根据学生的具体情况因材施教，灵活运用引导、启发或讨论式教学方法来激发学生学习的积极性和主动性，从而提高学习效果。同时，“模电”教学内容也应密切跟踪国内外电子技术的发展，将前沿技术与课堂教学结合起来；既要继承成熟的理论体系和课程要求，又要适当引进新器件、新技术、新方法，将掌握知识和培养能力相结合。
参考文献：
[1]康华光.电子技术基础（模拟部分）[M].第五版.北京：高等教育出版社，2008.
[2]童诗白，华成英.模拟电子技术基础[M].第三版.北京：高等教育出版社，2003.
[3]申杰奋.模拟电路理论与实验教学模式的改革与探索[J].中国电力教育，2012，（18）.
[4]闫慧兰，雷飞，徐萍萍.“模拟电子技术”多元化教学的探索[J].电气电子教学学报，2010，32（5）：86-87.
（责任编辑：王意琴）